Можно ли с помощью бытового дозиметра зафиксировать гамма-всплеск ?

[Денис Денисенко]

Цифры и теория конечно внушительные.
Но как же мой гамма-дозиметр ловит на нулевой высоте - 30 фотонов, а на 10 км - 300 в минуту?

Не всё так просто! Поначалу скорость счета гамма-квантов действительно растет с высотой. А вот дальше начинается самое интересное! Если подняться на 20 км над Землей, радиация достигнет максимума, а выше 20 км вообще начнет спадать. Этот эффект великолепно подтверждается экспериментами, которые проводит доктор Тони Филлипс с сайта SpaceWeather. Он со своими учениками регулярно берет с собой в полеты счетчики Гейгера и запускает гелиевые баллоны в стратосферу. На картинках с его сайта этот эффект прекрасно виден.

На 1-й картинке radiation-altitude-20150927.png по вертикальной оси отложена доза излучения в микроРадах в час (microRad/hr) во время запуска баллона 27 сентября 2015 года, на 2-й картинке radiation-altitude-20151022.png - в единицах скорости счета на поверхности Земли во время другого полета 22 октября того же года. Высота над уровнем моря в американских футах (60000 ft  = 18.3 км, 80000 ft = 24.4 км).

Пик скорости счета на высоте около 20 км называется максимумом Пфотцера* по фамилии немецкого физика, который обнаружил эффект в 1930-е годы. Он объясняется тем, что на этой высоте достигает максимума произведение плотности атмосферы на степень ионизации воздуха. Таким образом, в плотных слоях атмосферы мы регистрируем атмосферные гамма-кванты, а не космические.

Детекторы в экспериментах Тони Филлипса работают в диапазоне энергий гамма-квантов от 10 кэВ до 20 Мэв (более-менее в том же диапазоне, что и гамма-всплесковые приборы на космических обсерваториях). Кристаллы CsI/NaI на спутниках ловят более "мягкие" гамма-кванты, кристаллы германата висмута - более жесткие.
________
* Исторически корректнее было бы называть это явление максимум Регенера-Пфотцера, потому что первым автором статьи в Нейчур 1935 года "Вертикальная интенсивность космических лучей в стратосфере" был именно Эрих Регенер, учитель Георга Пфотцера. Регенер пострадал от немецких национал-социалистов по пресловутому пятому пункту, но это уже совсем другая история.

[Змей Петров]

Что-то как-то мудрённо получается. Атмосфера внизу плотнее и поглощение там больше.

Плотность воздуха в данном расчёте не имеет значения.
Мы имеем два слоя - нижний с оптической плотностью - 20, и верхний - с оптической плотностью 2.7 . Перемножаем оптические плотности и получаем результат.
Так что всё просто.

[vasanov]

Не всё так просто! Поначалу скорость счета гамма-квантов действительно растет с высотой. А вот дальше начинается самое интересное! Если подняться на 20 км над Землей, радиация достигнет максимума, а выше 20 км вообще начнет спадать. ...

Интересная закономерность. А как она продолжается на больших высотах,вплоть до геостационара. Наверное таких замеров никто ещё не делал. Покаместь решил на самолётах на высоте 20 км не летать.

[Змей Петров]

В общем, поскольку мнения расходятся, построил пока такой стенд.
Включать буду в понедельник утром. Все - на работу. Кошки ежеминутный писк переживут. в крайнем случае уйдут в другие комнаты.
Пока такой стенд соорудил

[Ultima Thulean]

Кошки ежеминутный писк переживут. в крайнем случае уйдут в другие

А жена? Или она тоже на работу?

[Змей Петров]

А жена?

Дык - тоже - на работу

[vasanov]

...

А зачем Вам днём ещё фон от Солнца? Лучше мерять ночью. Кстати дозиметр, подключенный не от батарейки, а от блока питания, очень сильно ругается от высоковольтных наводок, например при подносе дозиметра к анодному проводу старых телевизоров с электронно-лучевой трубкой. Думаю это из-за каких-то гальванических связей по питанию.  Не знаю как на Вашем дозиметре, на моём счётчики гейгера получились бы внизу, и излучению пришлось пройти через весь прибор, вместо того, чтоб пройти только одну стенку. Почти на 10% прибор наврал бы в меньшую сторону.

[Змей Петров]

А зачем Вам днём ещё фон от Солнца? Лучше мерять ночью.

Ночью все спят, тихо. Звук противный. Кошкам на звук - без разницы. Но, кошки требуют открытых дверей, такова их натура.

[vasanov]

Ночью все спят, тихо. Звук противный. Кошкам на звук - без разницы. Но, кошки требуют открытых дверей, такова их натура.

Ну, ладно, удачи. Что нибудь точно поймаете. У меня дозиметр в режиме замера то редко щелкает, то часто, результат через 25 секунд выдаёт. И непонятно, что он такого вылавливает. Толи гамма всплеск, толи в булыжнике рядом, полураспад произошёл.

[библиограф]

Но лучше о хорошом думать, только о гамма.

Прежде чем думать, подумайте как следует!
       Станислав Ежи Лец.
Лучше  сначала подумайте о  другом - почему это гамма-всплески  были обнаружены спутником,
с аппаратурой для обнаружения воздушных и космических ядерных взрывов?
На Земле мониторинг космических лучей ведут с 40-х годов - и никаких вспышек не обнаруживали!
А потому, что на спутниках стоял гамма -телескоп из детекторов, который позволял определить, что
гамма-излучение приходит из Космоса.

Два см свинца ослабляют гамма излучение в два раза, вот и получается ослабление атмосферой гамма-квантов из космоса в 2 в 43 степени раза.

В школе, и в военном училище на занятиях учат только тому, что может пригодится солдату на войне! Про мюоны и их свойства просто ничего не говорят - только про бета и гамма
Поэтому, вы и не знаете, что у космических лучей, достигающих Земли, есть, кроме гамма-лучей,
мюонная компонента
Мюоны регистрирует обычный счетчик Гейгера, они проходят через него и спокойно летят дальше.
Поэтому мы можем, поставив рядом два счетчика, определить направление, откуда прилетел
мюон. Для этого надо включить их по схеме совпадений - иначе говоря, сигнал на выходе
схемы появится при одновременном срабатывании  двух счетчиков. Это будет простейший мюонный
телескоп
http://tqfp.org/kvital/registriruem-myuony-doma.html
Большие мюонные телескопы в сети мониторинга космических лучей работают примерно так же,
только счетчики там просто огромные - 15 см диаметром и больше метра длиной!
https://ikfia.ysn.ru/myuonnye-teleskopy/

[Змей Петров]

Прежде чем думать, подумайте как следует!
       Станислав Ежи Лец.

Не, ну конечно. Всяк считает, что подумать как следует умеет лучше всех он
Особенно приятно при этом подпустиь какую-нть трескучую цитату из великих.

Лучше  сначала подумайте о  другом - почему это гамма-всплески  были обнаружены спутником,
с аппаратурой для обнаружения воздушных и космических ядерных взрывов?

А теперь давайте подумаем вместе.
Думаю вы знаете, что многие научные открытия были сделаны случайно при решении совсем других задач. Те же гамма всплески, РИ и т.п.
Не было практической необходимости - никто этим и не занимался. Техническая возможность обнаружить РИ была гораздо раньше, реального обнаружения, хотя Гамов и К^о предсказали его задолго до этого - считали это малообоснованными предположениями теоретика.
Про гамма-всплески вообще никто ничего не мог предположить. Никто их и не искал.

На Земле мониторинг космических лучей ведут с 40-х годов - и никаких вспышек не обнаруживали!

Сомневаюсь, что тогда кто-то специально непрерывно мониторил гамма-фон. Ну, шумит и пускай шумит. Ну заметили раз в год 3-х кратный выброс - и что с того. Мало ли что это было.

А потому, что на спутниках стоял гамма -телескоп из детекторов, который позволял определить, что
гамма-излучение приходит из Космоса.

Кто бы сомневался)

А теперь обратите внимание, что тема начинается с вопроса. Я вовсе не утверждаю, что такое возможно. Но и убедительного опровержения тоже пока не вижу. Когда увижу - плюну на это и займусь какой-нть другой фигнёй ))

[библиограф]

Не, ну конечно. Всяк считает, что подумать как следует умеет лучше всех он
Особенно приятно при этом подпустиь какую-нть трескучую цитату из великих.

Лучше или хуже, а только этот афоризм  к вам подходит точно!

А теперь обратите внимание, что тема начинается с вопроса. Я вовсе не утверждаю, что такое возможно. Но и убедительного опровержения тоже пока не вижу. Когда увижу - плюну на это и займусь какой-нть другой фигнёй ))

Прежде чем выставлять на посмешище своё невежество, почитали бы по теме, чтобы и не браться
за ерунду. 

Сомневаюсь, что тогда кто-то специально непрерывно мониторил гамма-фон. Ну, шумит и пускай шумит.

Мониторили, но вам про то не докладывали! И со спутников, и наземными станциями
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%A1-%D0%901
http://elib.biblioatom.ru/text/istoriya-sovetskogo-atomnogo-proekta_v2_2002/go,236/

Думаю вы знаете, что многие научные открытия были сделаны случайно при решении совсем других задач. Те же гамма всплески, РИ и т.п.
Не было практической необходимости - никто этим и не занимался. Техническая возможность обнаружить РИ была гораздо раньше, реального обнаружения

Не было такой возможности, просто потому, что на поверхности Земли невозможно отличить гамма-кванты, порожденные  в верхней атмосфере, от космического гамма-всплеска.
Это стало возможным, когда американцы запустили спутники Vela, позволявшие определять
направление на источник. 
https://ru.wikipedia.org/wiki/Vela

[Змей Петров]

Лучше или хуже, а только этот афоризм  к вам подходит точно!

Ненаучно дорогой профессор.
Возвращайтесь лучше к теме, если есть что добавить.

Прежде чем выставлять на посмешище своё невежество, почитали бы по теме, чтобы и не браться
за ерунду. 

И опять полное отсутствие аргументов.
 

Мониторили, но вам про то не докладывали!
http://elib.biblioatom.ru/text/istoriya-sovetskogo-atomnogo-proekta_v2_2002/go,236/

Отвечу позже, когда почитаю. Или укажите место.

Не было такой возможности, просто потому, что на поверхности Земли невозможно отличить гамма-кванты, порожденные  в верхней атмосфере, от космического гамма-всплеска.

А не надо отличать. Достаточно зафиксировать всплеск общего гамма-фона. Это же элементарно.

[archetip-z]

Ну, кстати, одного дозиметра мало. Он будет трещать по любому поводу. Гамма всплеск это или нет, определить невозможно. А вот если взять сеть бытовых дозиметров по разным углам континента и все они треснут одновременно - это и можно назвать вторжением высокоэнергетичной гамма частички в нашу атмосферу. Но, боюсь, сама обвязка такой сети будет стоить дороже самих дозиметров порядка на три.

[библиограф]

И опять полное отсутствие аргументов.
 

Какая бодрая самоуверенность! Вы что же, всерьёз думаете, что можете понять приводимые аргументы?
Чтобы правильно понимать, о чем идет речь, надо сперва усвоить курсы экспериментальные методы
ядерной физики и  физики космических лучей. Чтобы избежать грубых ошибок, достаточно
общего знакомства с предметом, в Сети много книжек и статей на любой вкус и уровень подготовки. Успехов!

А не надо отличать. Достаточно зафиксировать всплеск общего гамма-фона. Это же элементарно.

Вот с этого мы и начнем - как отличить всплеск гамма-фона от статистической флуктуации измерений
В книжке про измерение малых активностей есть целый раздел, посвященный определению постоянства
фона радиометрической установки.
http://library1.org/_ads/9BCA489334736D372DA7F9DCF423A40D
Есть и посложнее,
http://libgen.is/book/index.php?md5=3F73BE8B77803AAA25303EC93D7219BD

А вот если взять сеть бытовых дозиметров по разным углам континента и все они треснут одновременно - это и можно назвать вторжением высокоэнергетичной гамма частички в нашу атмосферу.

Широкий атмосферный ливень порожденный высокоэнергетической частицей, покрывает
площадь доли квадратного километра; можно обойтись установкой попроще - несколько
счетчиков Гейгера на расстоянии нескольких десятков метров один от другого. Если они сработают
одновременно - значит зарегистрировали ШАЛ
http://femto.com.ua/articles/part_2/4567.html

[Amadeus]

У меня дозиметр в режиме замера то редко щелкает, то часто, результат через 25 секунд выдаёт. И непонятно, что он такого вылавливает.

У меня дозиметр старый советский АНРИ Сосна. Был куплен из любопытства за копейки на радиобарахолке с покоцанным ЖК-индикатором. При нажатии на кнопку начинает считать срабатывания внутреннего счётчика Гейгера в течение приблизительно 30 сек. Затем индицирует эту сумму как уровень радиации. В квартире показывает в среднем от 9 до 14 (чего так и не понял). Насколько точны подобные измерения, и какие частицы регистрирует ?

[Змей Петров]

Ну, кстати, одного дозиметра мало. Он будет трещать по любому поводу. Гамма всплеск это или нет, определить невозможно.

Смотря как трещать. Если раза в два чаще, то и Бог с ним. А если - раз в десять - то и есть о чём подумать, как  говорит коллега Библиограф)
Пока за полсуток предварительных наблюдений могу сказать, что было два выброса подряд на 24 при среднем фоне 13-14.
Что касается тысяч дозиметров по всему Шарику, то всё проще - я ещё вначале спрашивал - Можно ли где-то посмотреть статистику последних гамма-всплесков ?

[Змей Петров]

При нажатии на кнопку начинает считать срабатывания внутреннего счётчика Гейгера в течение приблизительно 30 сек. Затем индицирует эту сумму как уровень радиации. В квартире показывает в среднем от 9 до 14 (чего так и не понял). Насколько точны подобные измерения, и какие частицы регистрирует ?

У меня такой же, только по другому называется и куплен в магазине. Средние показания 13-14. Что объяснимо последствиями Чернобыля. В самом начале эксплуатации показывал 20-22 . В то же время в Московской обл. - 12 .

[vasanov]

 Вот поэтому я и предлагал заэкранировать дозиметр в малорадиактивном толстостенном стакане, с открытым верхом, чтоб исключить земной фон. Всё, что он поймает будет из космоса. Даже направление на источник узнаем. Ну разве, что какой нибудь коллайдер сломается и выдаст мощный пучёк мюонов и мы его зафиксируем.

[vasanov]

 У меня дозиметр Юпитер, принцип работы то же, только выдаёт сумму щелчков через 25 секунд. Особенно не вникал в устройство дозиметров, но у меня два счётчика Гейгера, параллельно рядом, каждый диаметром по 8 мм примерно и где-то 8 см длиной, обмотаны в один слой алюминиевой фольгой.
Правда табло сломалось недавно, перестало цифры показывать, но ещё щелкает.
 У меня тоже после чернобыля выдавало 22-28, сейчас 7-14-17 . Иногда то же бывает и по 28, но редко. Не каждый день ,наверное, нейтронные звёзды и чёрные дыры сталкиваются и сверхновые вспыхивают.